针对离散式光学系统光轴指向误差标校需求，研究了一种基于测星法的光轴指向误差数字化标校技术。以某型离散式光学系统为例，采用四元数数学方法推导了含有光机结构加工装配误差以及传感器测量误差在内共计11个系统误差参量的地理系光轴指向模型。将指向模型中包含误差参数的三角函数项泰勒级数展开并作一阶近似处理将方程线性化。通过最小二乘原理获得了光路中系统误差解算模型。基于天文导航基本原理建立了以星体为目标的标校基准。通过实验测试完成了光轴指向误差数字化标校技术原理验证。分析表明：通过测星法光轴指向误差数字化标校能够大幅提高离散式光学系统光轴指向精度。本文研究方法和结论可以为离散式光学系统光轴指向误差标校提供参考。

高精度双向反射分布函数 (BRDF) 绝对测量装置可用于星上定标漫反射板等漫反射参照体 BRDF 的绝对测量, 其转角的不确定度是整个装置不确定度的主要来源之一。通过对各部件几何位置的标校降低 BRDF 绝对测量装置转角的不确定度, 可有效降低BRDF 绝对测量的不确定度, 具有重要的意义。根据 BRDF 绝对测量装置的特点, 以串联式六轴机器人为测量工具, 以固定于中空分度盘的积分球光源出射的光束作为指示, 开发了一整套 BRDF 绝对测量装置各部件几何位置的标校方法, 最后基于镜反射实验验证了转角的精度优于 0.05°, 满足应用需求。该方法不仅测量精度高,而且大大简化了装调过程, 实现了无接触式标校, 为类似装置的标校提供了参考。

惯导设备要与舰船(艇)的相关基准对齐才能完成其导航和作为舰船(艇)姿态基准的使命。为提高标校精度及标校效率，通过对传统的光学标校过程中产生的误差机理进行分析，提出了采用光学初标结合数字化标校(补偿)的标校技术，使设备的标校精度由分级提高到秒级，同时使设备安装过程简单化，有效地提高了标校效率。

下滑光波束指示精度是菲涅尔光学助降系统的一项重要指标。针对菲涅尔透镜光学助降系统动态飞行检验的需求, 首先,从标校系统的作用距离、测角精度以及光电平台成像性能的角度, 分析了无人机标校平台的总体需求; 然后, 介绍了无人机标校系统的基本组成、标校流程、标校数据处理及误差分析; 最后, 分析标校关键技术及其解决方案。研究表明: 基于无人机差分GNSS技术的标校方法满足菲涅尔透镜光学助降系统定期标校需求, 具有灵活性高、组织实施效率高等优点。

提出一种集温度、压力和流量多参数同时测量的新型光纤传感器，并对其原理和结构、工艺设计展开研究工作。采用靶式与悬臂梁结构相结合的机敏结构、薄壁压力应变筒结构等集成在同一传感器探头上，并利用四只光纤光栅使得温度、压力和流量三个参数得以同时检测。利用光纤光栅两两之间波长移动量“相差”或“相和”，使温度与流量、压力交叉敏感问题得以解决。同时开发了光纤传感器标校系统，这一系统可以较准确实现对所研发的多参量一体化传感器的测试结果进行检测和标校。

针对光电设备传统安装标校方法操作复杂、工作难度大的缺点, 提出了一种光电设备数字标校方法, 并结合平台稳定型光电设备开展了数字标校过程的姿态耦合分析, 重点分析了设备安装水平倾角耦合关系、空间稳定姿态解算和设备方位零位解算过程, 并通过仿真计算和试验验证了该方法的可行性。试验验证结果表明：具有稳定平台的光电设备采用该数字标校方法进行安装标校和稳定控制时, 在动态条件下其目标数据精度可满足2 mrad的技术指标要求。该研究对光电设备标校及误差源分析具有工程指导意义。

针对以凸面镜作为反射式点光源的系统建模不够完善,限制其指向精度提高的问题,提出以太阳矢量为参照基准的系统建模方法,提高了系统指向精度。通过实验数据的线性度拟合确定拟合系数R2在0.999以上,确保了实验数据的可靠性,以最小二乘法解算模型求解系统固有安置几何误差,最后,通过反解模型求解目标值方法和太阳图像质心比对法,分别验证标校后模型的正确性。实验结果表明,目标编码器角度与实际测量角度值基本一致,俯仰角度误差标准偏差为0.0043°,方位角度误差标准差为0.00299°,误差范围保持在0.04°以内,图像质心比对法像素差值在2 pixel左右,对应的像素角分辨率误差在0.036°上下,系统综合指向精度优于0.1°,验证了此种方法建模的正确性与可行性,为实现多空间分辨率的高分辨率光学遥感卫星传感器高精度、高频次、业务化、全动态范围的在轨绝对辐射定标奠定了基础。

指向精度是观测设备的一项重要指标, 指向精度的优劣直接影响到对目标的快速捕获和跟踪。通过建立观测设备的轴系误差模型, 并用恒星标校的方法来对轴系误差进行修正, 进而使指向精度得到了提高。